1 概述
   流量測(cè)量方法和儀表的(de)種類繁多，分類方(fang)法也很多。至今爲(wei)止，可供工業用的(de)流量儀表種類達(dá)60種之🏃🏻多。品種如此(ci)之多的原因‼️就在(zài)于至今還沒找到(dao)一種對任何流體(ti)㊙️、任何量程、任何流(liu)動狀态以及任何(hé)使用條件都适用(yòng)的🛀流量儀表。
這60多(duō)種流量儀表，每種(zhǒng)産品都有它特定(ding)的适用性，也⛱️都有(you)🏃‍♂️它的🏃‍♀️局限性。按測(cè)量對象劃分就有(yǒu)封閉管道和明渠(qú)兩大類;按🔆測量🐆目(mù)的又可分爲總量(liàng)測量和流量🔴測量(liang)，其㊙️儀表分别稱作(zuo)總量表和流量計(ji)。
   總量表測量一段(duan)時間内流過管道(dào)的流量，是以短暫(zan)時間内流過的總(zong)量除以該時間的(de)商來表示，實際上(shàng)流量計 通常亦備(bèi)有累積流量裝置(zhi)，做總量表使用，而(ér)總量表亦備有流(liú)量發訊裝置。因此(cǐ)，以嚴格意義來分(fèn)流量計和總量表(biǎo)已無✏️實際意義。
按(an)測量原理分有力(lì)學原理、熱學原理(li)、聲學原理、電學原(yuan)理🚶、光學原理、原子(zi)物理學原理等。
   按(àn)照目前廣泛的分(fèn)類法，即分爲：容積(jī)式流量計、差壓式(shi)流量計💞、浮子流量(liàng)計、渦輪流量計、電(diàn)磁流量計、流體振(zhèn)蕩流量計中的渦(wō)街流量計、質量流(liú)量計和插入式流(liú)量計來分别闡述(shu)各種流量計的原(yuán)理、特點、應用概💃況(kuàng)及國内外的發展(zhǎn)🔞情況。
1.1 差壓式流量(liàng)計
   差壓式流量計(ji)是根據安裝于管(guan)道中流量檢測件(jiàn)産生的差壓，已知(zhi)的流體條件和檢(jiǎn)測件與管道的幾(ji)何尺寸來計算流(liu)量的儀表。
   差壓式(shi)流量計由一次裝(zhuāng)置（檢測件）和二次(cì)裝置（差壓轉換和(hé)㊙️流🌈量顯示儀表）組(zǔ)成。通常以檢測件(jian)形式對差壓式流(liú)量計分類，如 孔闆(pan)流量計 、文丘裏流(liú)量計、均速管流量(liang)計等。
   二次裝置爲(wèi)各種機械、電子、機(ji)電一體式差壓計(jì)， 差壓變送器 及流(liú)量顯示儀表。它已(yi)發展爲三化（系列(liè)化、通用化及标準(zhun)化）程度很高的、種(zhong)類規格龐雜的一(yi)大類儀表，它既可(ke)測量流量參數，也(yě)可測量其它參數(shù)（如壓力、物位、密度(dù)等）。
差壓式流量計(ji)的檢測件按其作(zuò)用原理可分爲：節(jie)流裝♌置、水力阻力(lì)式、離心式、動壓頭(tou)式、動壓頭增益式(shi)及射流式幾🚶大類(lei)。
檢測件又可按其(qi)标準化程度分爲(wèi)二大類：标準的和(he)非标👈準👅的。
   所謂标(biāo)準檢測件是隻要(yào)按照标準文件設(shè)計、制造、安裝和使(shi)用，無須經實流标(biāo)定即可确定其流(liú)量值和估算測量(liàng)誤差。
非标準檢測(ce)件是成熟程度較(jiao)差的，尚未列入國(guó)際标💘準中的檢測(ce)件。
   差壓式流量計(jì)是一類應用廣泛(fan)的流量計，在各類(lèi)流量儀表中其使(shǐ)用量占居首位。近(jin)年來，由于各種流(liu)量計的問世，它的(de)使用量百分數逐(zhú)漸下降，但目前仍(réng)是重要的一類流(liu)量計。
優點：
（1）應用多(duō)的孔闆式流量計(jì)結構牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用壽命(ming)長;
（2）應用範圍廣泛(fan)，至今尚無任何一(yi)類流量計可與之(zhī)相比拟;
（3）檢測件與(yǔ)變送器、顯示儀表(biǎo)分别由不同廠家(jia)生産✍️，便于規模經(jīng)濟生産。
缺點：
（1）測量(liàng)精度普遍偏低;
（2）範(fàn)圍度窄，一般僅3：1~4：1;
（3）現(xian)場安裝條件要求(qiú)高;
（4）壓損大（指孔闆(pan)、噴嘴等）。
應用概況(kuàng)：
   差壓式流量計應(ying)用範圍特别廣泛(fàn)，在封閉管道的流(liu)量測量中🈲各種對(dui)象都有應用，如流(liú)體方面：單相、混相(xiàng)、潔淨👌、髒污、粘性⛷️流(liú)等;工作狀态方面(mian)：常壓、高壓、真空、常(cháng)❤️溫、高溫🔴、低溫等💃;管(guǎn)徑方面：從幾mm到幾(ji)m;流動條❄️件方面：亞(yà)音速、音速🙇‍♀️、脈動流(liu)等。它在各工業部(bù)門的用量約占流(liu)量計全部用量的(de)1/4~1/3。
1.2 浮子流量計
   浮子(zǐ)流量計，又稱 轉子(zǐ)流量計 ，是變面積(ji)式流量計的一種(zhǒng)，在一根由下向上(shang)擴大的垂直錐管(guǎn)中，圓形橫截面的(de)浮子的重力是由(yóu)液體動力承受的(de)，從而🐆使浮子可以(yǐ)在錐管内自由地(di)上升和🔞下降。
　　浮子(zǐ)流量計是僅次于(yú)差壓式流量計應(ying)用範圍廣🛀🏻的一類(lei)流量計，特别在小(xiǎo)、微流量方面有着(zhe)重要的🍓作用。
80年代(dai)中期，日本、西歐、美(mei)國的銷售金額占(zhàn)流量儀表的15%~20%。我國(guo)産量1990年估計在12~14萬(wàn)台，其中95%以上爲玻(bo)璃錐管浮子流量(liàng)計。
特點：
（1）玻璃錐管(guǎn)浮子流量計結構(gòu)簡單，使用方便，缺(que)點是🚶耐♍壓力低，有(you)玻璃管易碎的較(jiao)大風險;
（2）适用于小(xiao)管徑和低流速;
（3）壓(ya)力損失較低。
1.3 容積(ji)式流量計
   容積式(shì)流量計，又稱定排(pái)量流量計，簡稱PD流(liú)量計，在流量儀🏃表(biao)中💛是精度高的一(yi)類。它利用機械測(ce)量元件把流體連(lian)續💔不斷地分割成(cheng)單個已知的體積(ji)部分，根據測量室(shì)逐次重複地充滿(man)和排放該體積部(bu)分流體的次數來(lái)測量流體體積總(zong)量。
容積式流量計(jì)按其測量元件分(fen)類，可分爲 橢圓齒(chi)輪流量計 、刮闆流(liu)量計、雙轉子流量(liàng)計、旋轉活塞流量(liang)計、往複🏃🏻‍♂️活塞流量(liàng)😍計、圓盤流量計、液(yè)封轉筒式流量計(ji)、濕式氣量計及膜(mó)式氣量計等。
優點(diǎn)：
（1）計量精度高;
（2）安裝(zhuang)管道條件對計量(liàng)精度沒有影響;
（3）可(kě)用于高粘度液體(ti)的測量;
（4）範圍度寬(kuān);
（5）直讀式儀表無需(xu)外部能源可直接(jie)獲得累計，總量，清(qīng)✂️晰✊明了，操作簡便(biàn)。
缺點：
（1）結果複雜，體(tǐ)積龐大;
（2）被測介質(zhì)種類、口徑、介質工(gong)作狀态局限性較(jiao)大;
（3）不适用于高、低(dī)溫場合;
（4）大部分儀(yi)表隻适用于潔淨(jing)單相流體;
（5）産生噪(zào)聲及振動。
應用概(gài)況：
   容積式流量計(jì)與差壓式流量計(ji)、浮子流量計并列(liè)爲✔️三類🍓使用🈲量大(da)的流量計，常應用(yong)于昂貴介質（油品(pin)、天然氣等）的總量(liàng)測量。
   工業發達國(guó)家近年PD流量計（不(bu)包括家用煤氣表(biǎo)和家用水♊表⁉️）的銷(xiāo)售金額占流量儀(yi)表的13%~23%;我國約占20%，1990年(nian)🚶‍♀️産量㊙️（不包括家用(yong)煤氣表）估計爲34萬(wàn)台，其中橢圓齒輪(lún)式和腰輪式㊙️分别(bie)約占70%和20%。
1.4 渦輪流量(liang)計
   渦輪流量計 ，是(shi)速度式流量計中(zhong)的主要種類，它采(cǎi)用多葉片的轉子(zǐ)💔（渦💰輪）感受流體平(píng)均流速，從而且推(tui)導出流量或總量(liàng)的儀表。
   一般它由(yóu)傳感器和顯示儀(yi)兩部分組成，也可(kě)做成整體🔞式。
   渦輪(lun)流量計和容積式(shì)流量計、科裏奧利(lì)質量流量計稱🌂爲(wèi)💋流量計中三類重(zhòng)複性、精度佳的産(chan)品，作爲十大類型(xíng)流量計之一，其💘産(chan)品已發展爲多品(pǐn)種、多系列批⛱️量生(shēng)産的規模。
優點：
（1）精(jīng)度佳，在所有流量(liang)計中，屬于精确的(de)流量計;
（2）重複性好(hao);
（3）元零點漂移，抗幹(gàn)擾能力好;
（4）範圍度(dù)寬;
（5）結構緊湊。
缺點(dian)：
（1）不能長期保持校(xiao)準特性;
（2）流體物性(xing)對流量特性有較(jiào)大影響。
應用概況(kuang)：
   渦輪流量計在以(yǐ)下一些測量對象(xiàng)獲得廣泛應用：石(shi)油、有機液體、無機(jī)液、液化氣、天然氣(qì)和低溫流體統在(zài)歐洲和美國，渦輪(lun)流量計在用量上(shàng)是僅次于孔闆流(liu)量計的天然計🐕量(liang)儀表，僅荷蘭在天(tian)然氣管線上就采(cǎi)☎️用了2600多台各種尺(chǐ)寸，壓力從0.8~6.5MPa的氣體(tǐ)渦輪📧流量計，它們(men)已成爲優良的天(tiān)然氣計量儀表。
1.5 電(dian)磁流量計
   電磁流(liu)量計 是根據法拉(la)弟電磁感應定律(lü)制成的一種測量(liang)導電㊙️性液體的🛀🏻儀(yí)表。電磁流量計有(yǒu)一系列優良特性(xing)，可以解決其它流(liú)量計不易應用的(de)問題，如髒污流💛、腐(fǔ)蝕流的測量。70、80年代(dài)電磁流量在技術(shu)😍上有重大突破，使(shi)它成爲應用廣🥰泛(fàn)的一類流量計，在(zài)流量儀表🐉中其使(shi)用量百分數不斷(duan)上升。
優點：
（1）測量通(tong)道是段光滑直管(guǎn)，不會阻塞，适用于(yu)測量含固體顆粒(li)的液固二相流體(tǐ)，如紙漿、泥漿、污水(shui)等;
（2）不産生流量檢(jian)測所造成的壓力(li)損失，節能效果好(hǎo);
（3）所測得體積流量(liang)實際上不受流體(tǐ)密度、粘度、溫度、壓(ya)力⭐和♋電導率變化(huà)的明顯影響;
（4）流量(liang)範圍大，口徑範圍(wéi)寬;
（5）可應用腐蝕性(xing)流體。
缺點：
（1）不能測(ce)量電導率很低的(de)液體，如石油制品(pǐn);
（2）不能測量氣體、蒸(zhēng)汽和含有較大氣(qì)泡的液體;
（3）不能用(yong)于較高溫度。
應用(yòng)概況：
   電磁流量計(jì)應用領域廣泛，大(da)口徑儀表較多應(ying)用于給排水工程(cheng);中小口徑常用于(yú)高要求或難測場(chǎng)合，如鋼鐵工業高(gao)爐風口冷卻水控(kòng)制，造紙工業測🔞量(liàng)紙漿液和黑液，化(hua)學工業的強腐蝕(shí)液，有色冶金⛷️工業(yè)的礦漿;小口徑、微(wei)小口徑常用于醫(yī)藥工業、食🐇品工業(ye)、生物化學等有衛(wèi)生要求的場所。
1.6 渦(wo)街流量計
   渦街流(liu)量計 是在流體中(zhong)安放一根非流線(xian)型遊渦發生體，流(liu)體在發生體兩🈚側(cè)交替地分離釋放(fàng)出兩串規則地交(jiāo)錯排列的遊渦✏️的(de)儀🌐表。 渦🛀🏻街流量計(ji)按頻率檢出方式(shi)可分爲：應力🐪式、應(yīng)變式、電容式、熱敏(mǐn)式、振動體式、光電(dian)式及超聲式等。 渦(wo)街流量🙇‍♀️計是屬于(yu)最新一類👅流量計(ji)，但其發展迅速，目(mu)前已成爲通用的(de)一類流量計。
優點(diǎn)：
（1）結構簡單牢固;
（2）适(shi)用流體種類多;
（3）精(jing)度較高;
（4）範圍度寬(kuan);
（5）壓損小。
缺點：
（1）不适(shì)用于低雷諾數測(cè)量;
（2）需較長直管段(duàn);
（3）儀表系數較低（與(yǔ)渦輪流量計相比(bǐ)）;
（4）儀表在脈動流、多(duō)相流中尚缺乏應(ying)用經驗。
1.7 超聲流量(liang)計
超聲流量計 是(shì)通過檢測流體流(liú)動對超聲束（或超(chao)聲脈沖）的作🏃‍♂️用以(yi)🥵測量流量的儀表(biao)。
根據對信号檢測(ce)的原理超聲流量(liang)計可分爲傳播速(sù)度差法（直接時差(chà)法、時差法、相位差(cha)法和頻差法）、波束(shù)偏移🔞法、多普勒法(fa)、互相關法、空間濾(lü)法及噪聲法等。
超(chāo)聲流量計和電磁(ci)流量計一樣，因儀(yi)表流通通道未設(she)置任🌈何💛阻礙件，均(jun)屬無阻礙流量計(ji)，是适于解決流量(liang)測量困🏃‍♂️難問題的(de)一類流量計，特别(bié)在大口徑流量測(cè)量方面有較🈲突出(chū)的優點，近💰年來它(tā)是發🔴展迅速的🎯一(yī)類流量計之一。
優(yōu)點：
（1）可做非接觸式(shi)測量;
（2）爲無流動阻(zǔ)撓測量，無壓力損(sǔn)失;
（3）可測量非導電(dian)性液體，對無阻撓(náo)測量的電磁流量(liàng)計是一種補充。
缺(que)點：
（1）傳播時間法隻(zhī)能用于清潔液體(tǐ)和氣體;而多普勒(le)🌂法隻能🐆用🛀于測量(liàng)含有一定量懸浮(fú)顆粒和氣泡的液(ye)體;
（2）多普勒法測量(liàng)精度不高。
應用概(gai)況：
（1）傳播時間法應(yīng)用于清潔、單相液(ye)體和氣體。典型應(yīng)用有工廠排⛱️放液(ye)、：怪液、液化天然氣(qì)等;
（2）氣體應用方面(mian)在高壓天然氣領(ling)域已有使用良好(hǎo)的經驗♌;
（3）多普勒法(fǎ)适用于異相含量(liàng)不太高的雙相流(liu)體，例如🧑🏾‍🤝‍🧑🏼：未處理污(wū)水、工廠排放液、髒(zang)流程液;通常不适(shì)用于非👌常清潔的(de)液體。
1.8 科裏奧利質(zhi)量流量計
科裏奧(ao)利質量流量計（以(yǐ)下簡稱CMF）是利用流(liu)體在振動管中流(liu)動♍時，産生與質量(liàng)流量成正比的科(kē)裏奧利力原理制(zhì)成的一😘種直接式(shì)質量流量儀表。
我(wo)國CMF的應用起步較(jiao)晚，近年已有幾家(jia)制造廠（如太行儀(yi)表✍️廠）自行開發供(gong)應市場;還有幾家(jia)制造廠組💜建合資(zī)企✔️業或‼️引用國外(wài)技術生産系列儀(yí)表。
1.9明渠流量計
與(yu)前述幾種不同，它(ta)是在非滿管狀敞(chang)開渠道測量自由(you)🌈表面㊙️自然流的流(liu)量儀表。
非滿管态(tài)流動的水路稱作(zuo)明渠，測量明渠中(zhōng)水流流量的稱✉️作(zuò)明渠流量計（open channel flowmeter）。
明渠(qú)流量計除圓形外(wài)，還有U字形、梯形、矩(jǔ)形等多種形🤟狀⭐。
明(míng)渠流量計應用場(chǎng)所有城市供水引(yin)水渠;火電廠💞引☔水(shui)和排水🤩渠、污水治(zhì)理流入和排放渠(qú);工礦企業水排放(fàng)以及水利工程和(he)農業灌溉用渠道(dào)。有人估計1995台，約占(zhàn)流量儀表整體的(de)1.6%，但🧑🏽‍🤝‍🧑🏻是國内應用尚(shang)無估計數據。
2 新工(gōng)作原理流量儀表(biǎo)的研究和開發
2.1 靜(jing)電流量計（electrostatic flowmeter）
日本東(dōng)京技術學院研制(zhì)适用于石油輸送(sòng)管線低導🈲電📐液♋體(tǐ)流量測量的靜電(diàn)流量計。
靜電流量(liang)計的金屬測量管(guan)絕緣地與管系連(lian)接，測🔞量電容器上(shang)🚶靜電荷便可知道(dao)測量管内的電荷(he)。他⛱️們分别作了内(nèi)♍徑4~8mm銅、不鏽鋼等金(jin)屬和塑料測量管(guǎn)儀表的🏃‍♀️實流試驗(yan)，試驗表明流量與(yu)電荷之間接近于(yu)線性。
2.2 複合效應流(liú)量儀表（combined effects meter）
該儀表的(de)工作原理是基于(yu)流體的動量和壓(ya)力作用于儀表腔(qiāng)體産生的變形，測(cè)量複合效應的變(bian)形求取流量。本儀(yi)表由美國GMI工程和(he)管理學院開發，已(yǐ)申請兩項專利。
2.3 轉(zhuǎn)速表式流量傳感(gǎn)器（tachmetric flowrate sensor）
它是由俄羅斯(sī)科學工程中心工(gōng)業儀表公司開發(fā)，是基于懸✂️浮效應(yīng)理論研制的。該儀(yí)表已在若幹現場(chǎng)成功的應用（例如(ru)在核電站安裝2000餘(yu)台測量熱水流量(liàng)，連續使用8年），且還(hai)在改進以擴大應(yīng)用領域。
3 幾種流量(liang)儀表應用和發展(zhǎn)動向
3.1 科裏奧利質(zhi)量流量計（CMF）
國外CMF已(yǐ)發展30餘系列，各系(xì)列開發在技術上(shàng)着眼點在✌️于：流量(liàng)檢測測量管結構(gòu)上設計創新;提高(gao)儀表💜零點穩定性(xing)和精确度等🌂性能(néng);增加測量管撓度(dù)，提🌈高靈敏度;改善(shàn)測量管‼️應力分布(bù)，降低疲勞損壞，加(jiā)強抗振動幹擾能(neng)力等。
3.2 電磁流量計(jì)（EMF）
EMF從50年代初進入工(gōng)業應用以來，使用(yong)領域日益擴展，80年(nian)代🧑🏾‍🤝‍🧑🏼後期起在各國(guó)流量儀表銷售金(jīn)額中已占16%~20%。
我國近(jin)年發展迅速，1994年銷(xiao)售估計爲6500~7500台。國内(nèi)已生産🏃🏻‍♂️最大口徑(jìng)爲2~6m的ENF，并有實流校(xiao)驗口徑3m的設備能(neng)力。
3.3 渦街流量計（USF）
USF在(zài)60年代後期進入工(gōng)業應用，80年代後期(qi)起在各國流🎯量儀(yi)表銷🙇🏻售金額中已(yi)占4%~6%。1992年世界範圍估(gū)計銷售量爲3.54.8萬💯台(tái)，同期國内産品估(gū)計在8000~9000台。
4 結論
   由上(shang)述可知，流量計發(fā)展到今天雖然已(yǐ)日趨成熟，但其種(zhǒng)🏃🏻‍♂️類仍👅然極其繁多(duō)，至今尚無一種對(duì)于任何場合都适(shi)用的流量☀️計。
每種(zhǒng)流量計都有其适(shi)用範圍，也都有局(ju)限性。這就🌈要求我(wo)✉️們：
（1）在選擇儀表時(shí)，一定要熟悉儀表(biao)和被測對象兩方(fang)面❓的情況，并要兼(jiān)顧考慮其它因素(sù)，這樣測量才會準(zhǔn)确🆚;
（2）努力研制新型(xing)儀表，使其在現有(you)的基礎上更加完(wán)善。

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